2.9.1. Một số trƣờng hợp cụ thể của mạng nội dung
Một mạng CDN bao gồm các thành phần định tuyến yêu cầu, hệ thống phân phối và hệ thống tính cước. Tuy nhiên, một số mạng chỉ chứa tập con của các thành phần trên. Trong phần này đưa ra một số trường hợp của mạng CDN. Các trường hợp được mô tả là mạng nội dung Publish (PCN), mạng nội dung brokering (BCN) và mạng nội dung định tuyến yêu cầu nội bộ (LCN).
2.9.1.1. Mạng nội dung Publish
Mạng PCN được duy trì bởi PUBLISHER bao gồm một ORIGIN và có các mối quan hệ đã thương lượng với hai hoặc nhiều mạng CDN. Mạng PCN có thể có các server sao lưu để phục vụ các yêu cầu nội dung nội bộ, nhưng không cho phép các server sao lưu thỏa mãn các điều kiện sau đây. Thứ nhất là, mạng PCN bao gồm hệ thống định tuyến yêu cầu có thẩm quyền đối với nội dung của PUBLISHER. Do đó cho phép các PUBLISHER quyết định phân phối các yêu cầu nội dung giữa các ENLISTED CDN. Thứ hai, PCN chỉ
cần tham gia tương tác một phần với các mạng CDN. Ví dụ, hệ thống tương tác phân phối của PCN chỉ cần nhận các thông báo phân phối, mà không cần gửi đi các thông báo đó. Tương tự, hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu của PCN không có lý do gì để gửi các thông báo AREA. Cuối cùng, hệ thống tương tác tính cước của PCN chỉ cần nhận dữ liệu tính cước từ các hệ thống khác mà không cần gửi đi các dữ liệu đó.
2.9.1.2. Mạng BCN (Brokerning Content Network)
Mạng BCN là một mạng mà không điều khiển các server sao lưu của nó. Thay vì đó, BCN chỉ điều khiển các CIG. Vì vậy BCN có thể được đề cập đến như là ngân hàng thông tin tương tác nội dung.
Ví dụ BCN có thể chọn dùng hệ thống tương tác phân phối và/hoặc tương tác định tuyến yêu cầu để tập hợp các thông báo từ một tập các mạng CDN vào một luồng cập nhật đơn để tạo thuận lợi cho các CDN khác. Nói cách khác, BCN tập hợp các tín hiệu nội dung từ các CDN tương ứng với các PUBLISHER vào một luồng cập nhật để tạo thuận lợi cho các CDN chứa các server sao lưu. BCN cũng có thể có hệ thống tương tác tính cước để tập hợp dữ liệu sử dụng từ các CDN vào các bản báo cáo cho các CDN.
Các CIG mà BCN điều khiển sẽ thực hiện đầy đủ việc gửi và/hoặc nhận bất kì sự kết hợp nào của các thông báo và dữ liệu tính cước khi cần cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu tới mạng CDN khác. Ví dụ, nếu mạng CBN chỉ quan tâm đến việc tập hợp dữ liệu tính cước thay thế các CDN khác thì nó chỉ cần có giao diện tương tác tính cước trên các CIG của nó.
2.9.1.3. Mạng LCN
Một kiểu mạng CDN khác là mạng nội dung định tuyến yêu cầu nội bộ LCN. Trong mạng LCN, các yêu cầu nội dung của client luôn luôn được xử lý bởi các server nội bộ (như là caching proxy). Do đó từ “nội bộ” ở đây có nghĩa là client và server ở trong cùng một miền quản lý. Kiểu mạng CDN này thường được sử dụng trong các tổ chức kinh doanh nơi mà các yêu cầu nội dung phải được định hướng nhờ các server nội bộ.
Như vậy trong mạng LCN không có hệ thống định tuyến yêu cầu có thẩm quyền đối với nội dung. Bằng cách định hướng các yêu cầu nội dung nhờ server nội bộ, các đáp ứng nội dung có thể được đưa tới client mà không cần đề cập đến hệ thống định tuyến yêu cầu. Cũng chính vì vậy mà các mạng CDN tìm kiếm mối quan hệ với LCN để thực hiện phân phối nội dung vào LCN đó và nhận các dữ liệu tính cước từ LCN. Chú ý rằng khi các server tham gia vào tương tác phân phối và tương tác tính cước, thì chúng đảm nhận
vai trò của các server sao lưu rất hiệu quả. Tuy nhiên LCN chỉ cho phép các client nội bộ truy nhập vào server sao lưu của nó, còn các client của mạng CDN khác không được truy nhập tới các server sao lưu của LCN.
Hệ thống tương tác phân phối của LCN chỉ cần gửi các thông báo phân phối mà không cần nhận các thông báo đó. Còn hệ thống tương tác tính cước của LCN chỉ cần gửi dữ liệu tính cước mà không cần nhận nó. Cuối cùng do định tuyến yêu cầu chỉ hoạt động nội bộ mạng LCN nên LCN không tham gia vào hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu.
2.9.2. Kết nối giữa các mạng CDN
Một cách tổng quát, các mạng CDN bao gồm 4 thành phần chính: hệ thống định tuyến yêu cầu, hệ thống phân phối, hệ thống tính cước, và các server sao lưu. Để các mạng CDN liên kết với nhau, điều cần thiết là phải liên kết các thành phần chính của từng mạng CDN riêng lẻ. Các kết nối của các thành phần trong hệ thống liên mạng CDN sẽ thông qua các phần tử mạng gọi là cổng nội dung kết nối ngang hàng (CPGs).
Để kết nối được hai mạng CDN với nhau thì phải trải qua các bước sau:
Trước hết là phải tạo ra được mối quan hệ giữa 2 mạng. Mối quan hệ này sẽ
tạo ra mẫu chuẩn mô tả các dịch vụ được cung cấp, chi phí cho các dịch vụ, các SLA, và các qui định khác.
Tiếp theo là định cấu hình các giao thức tương tác nội dung trên các CIG của
các CDN tương ứng để hỗ trợ mối quan hệ giữa hai hệ thống mạng CDN đó. Để tạo được các giao thức này, các chi tiết kĩ thuật như là các địa chỉ/hostname CIG và các thông tin nhận thức sẽ được các nhà quản lý mạng CDN trao đổi.
2.9.2.1. Các mạng CDN ngang cấp
Các mạng CDN đồng cấp cho phép nhiều tài nguyên CDN được kết hợp để phục vụ cho quy mô lớn hơn các khách hàng. Lõi của hệ thống CDN ngang hàng bao gồm 4 phẩn tử chính. Các thành phần này là: Hệ thống tương tác định tuyến, hệ thống tương tác phân phối/phân phát, hệ thống tương tác tính cước và các nút thay thế (server sao lưu).
Cụ thể, các thành phần trong hệ thống lõi phải được kết nối là hệ thống định tuyến, hệ thống phân phối, hệ thống tính cước. Kết quả của việc kết nối giữa các mạng CDN là tạo ra một tập lớn các server sao lưu khả dụng đối với khách hàng. Hình 2.23 cho thấy một cái nhìn tổng quát về sự kết nối của 3 mạng CDN: CDN A, CDN B, CDN C. Trong đó có sự tương tác với nhau do chúng được kết nối tại các CIG, để tăng phạm vi cung cấp và đưa tới các khách hàng. Các mạng CDN này đều có đầy đủ 3 hệ thống cơ bản: hệ
thống định tuyến yêu cầu, hệ thống phân phối và hệ thống tính cước. Tuy nhiên, không phải tất cả các mạng nội dung đều có đầy đủ 3 thành phần cơ bản. Do đó, đối với một số mạng nội dung, hoạt động đồng cấp sẽ chỉ được thực hiện với các phần tử cơ bản có trong mạng CDN đó.
Hình 2.23: Các mạng CDN ngang cấp
Các giả thiết để cho liên mạng có thể hoạt động được là:
Nội dung mà được đáp ứng cho bất kì CDN khởi tạo nào có thể được phân
phối vào bất kì CN nào trong mạng liên kết.
Các lệnh phân phối nội dung có thể do ORGINATING CDN tạo ra, hoặc có
thể do CDN khác trong mạng tạo ra. Nếu do CDN khác trong mạng tạo ra thì các quyết định nội bộ về phân phối được tạo ra trong CDN đó, nhưng các lệnh này sẽ không điều khiển phân phối trong ORIGINATING CDN bởi các CDN trong mạng.
ORIGINATING CDN sẽ cung cấp thông tin tính cước tới PUBLISHER dựa
trên các SLA.
Các yêu cầu của client được định hướng tới các server sao lưu của bất kì CDN nào trong mạng.
2.9.2.2. Các phần tử trong kiến trúc kết nối các mạng CDN
Các kiến trúc của một hệ thống vừa mô tả bao gồm 7 yếu tố chính, 3 trong số đó tạo thành hệ thống liên kết nội dung. Đó là hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu, hệ
thống tương tác phân phối và hệ thống tương tác tính cước. Hình 2.25 chỉ ra sơ đồ kiến trúc của các phần tử trong hệ thống kết nối mạng nội dung.
Hình 2.25: Các phần tử của hệ thống kết nối mạng nội dung
Các mũi tên trong sơ đồ chỉ ra các hoạt động sau đây: [9]
1. ORIGIN chuyển không gian theo URI về các đối tượng được phân phối và
phân phát bởi các CDN ngang hàng tới hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu.
2. ORIGIN đưa ra nội dung mà được phân phối và phân phát bởi hệ thống liên
mạng này tới hệ thống tương tác phân phối.
3. Các hệ thống tương tác phân phối trao đổi nội dung giữa các hệ thống phân
phối CDN. Ngoài ra hệ thống này còn tương tác tới hệ thống tương tác định tuyến theo yêu cầu thông qua quảng bá phản hồi để trợ giúp trong quá trình lựa chọn hệ thống yêu cầu cho khách hàng.
4. Client yêu cầu nội dung từ những gì nó nhận được từ ORIGIN,tuy nhiên do
sự ủy quyền của không gian URI, yêu cầu này trên thực tế sẽ được đưa tới hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu.
5. Hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu sẽ định tuyến yêu cầu này tới nút thay thế thích hợp trong một mạng CDN phù hợp. Hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu này cũng tương tác với các hệ thống khác thông qua các thông báo phản hồi. Quảng bá để giữ cho bảng định tuyến luôn được cập nhật.
6. Sever sao lưu được lựa chọn để cung cấp nội dung tới Client. Thêm vào đó,
sever sao lưu này cũng gửi thông tin tính cước về hệ thống tính tương tác tính cước.
7. Các hệ thống tương tác tính cước tập hợp và xử lý thông tin tính cước vào bản ghi thống kê chi tiết, chi tiết nội dung được ghi để sử dụng cho ORIGIN và tổ chức tính cước (Billing organisation). Bản ghi thống kê chi tiết cũng được phản hồi lại cho hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu.
Lưu ý rằng hệ thống tương tác định tuyến yêu cầu chỉ là thành phần bắt buộc để kết nối hoạt động trong liên mạng CDN. Một hệ thống tương tác phân phối cũng cần thiết khi các nhà cung cấp dịch vụ không có một mối tương quan nào tới bất cứ hệ thống CDN đồng cấp nào. Ngoài ra, một hệ thống tương tác tính cước cũng cần thiết khi thông tin thống kê và thông tin người sử dụng được yêu cầu bởi các nhà cung cấp dịch vụ hoặc các tổ chức tính cước.
Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THIẾT LẬP MẠNG CDN CHO VTC
3.1. KHẢ NĂNG THIẾT LẬP MẠNG CDN CHO VTC 3.1.1. Tình hình phát triển mạng CDN ở Việt Nam 3.1.1. Tình hình phát triển mạng CDN ở Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam,với sự phát triển của các công nghệ mới: phát triển mạng truy nhập băng rộng NGN đặc biệt là từ khi công nghệ di động không dây thế hệ thứ 3(3G) ra đời đã làm nhu cầu dịch vụ nội dung bùng nổ. Các nhà cung cấp dịch vụ nội dung thi nhau cho ra đời nhiều dịch vụ giải trí và tiện ích. Ví dụ như dịch vụ mobile TV đều được các nhà mạng như MobiFone, Vinaphone, Vietel …triển khai ngay khi phủ sóng 3G. Hiện nay công ty VDC cũng đang tiến hành triển khai thử nghiệm cung cấp dịch vụ Elearning và sắp tới sẽ đưa ra triển khai tiếp dịch vụ VoD. VDC cũng đã đưa vào triển khai cung cấp dịch vụ miễn phí hai trang Web là http://Vod.vdcmedia.com, và htttp://vntelevision.net .Tiếp theo đó là một loạt các trang web thương mại điện tử như siêu thị VDC (vdcsieuthi.vnn.vn); sàn giao dịch Thương mại điện tử (vnemart.com.vn)… Năm 2009, VTC cho ra đời dịch vụ VTC IPTV bao gồm các dịch vụ truyền hình độ nét cao (HD), truyền hình theo yêu cầu trên mạng viễn thông…Với việc lựa chọn công nghệ nén hiệu quả, người dùng có thể xem các kênh độ nét cao HD ngay cả trên đường ADSL 2+ thông thường.
Vấn đề đặt ra ở đây là để cung cấp dịch vụ nội dung thì phải có mạng phân phối nội dung CDN. Hiện Việt Nam chưa thiết lập được mạng phân phối nội dung hoàn chỉnh như các nước khác. Xét về mặt kinh tế, các nhà sở hữu mạng viễn thông trong đó có mạng di động Việt Nam phải thiết lập mạng CDN bởi vì dịch vụ nội dung là yếu tố sống còn đối với mạng băng rộng bao gồm cả 3G nước ta. Họ có cơ hội tham gia hợp tác xây dựng hoặc tự xây dựng mạng CDN để trở thành nhà sở hữu hoặc đồng sở hữu mạng CDN. Đây là một công việc cấp bách và cần thiết.
3.1.2. Nhu cầu thiết lập mạng CDN cho VTC
Tổng công ty truyền thông đa phương tiện VTC là một doanh nghiệp công nghệ lớn mạnh với tăng trưởng hàng năm gần 200%. Về hoạt động sản xuất kinh doanh, VTC tập trung vào 4 mũi nhọn gồm: Dịch vụ viễn thông; Dịch vụ nội dung số; Dịch vụ truyền hình kỹ thuật số; Dịch vụ quảng cáo, tài trợ và xã hội hoá các kênh truyền hình. VTC là doanh nghiệp có thế mạnh về sản xuất nội dung, các dịch vụ truyền hình,… đã định hình hướng đi đột phá về dịch vụ multimedia, nội dung trên cơ sở mạng viễn thông. Mới đây vào ngày 22/6/2010 Tổng công ty truyền thông đa phương tiện Việt Nam VTC đã chính thức được trao giấy phép “Thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ viễn thông” trên nền di động 3G. Với giấy phép này, VTC đã chính thức trở thành nhà cung cấp dịch vụ di động
thứ 9 tại Việt Nam. Công ty sẽ được phép cung cấp các dịch vụ di động 3G trên hạ tầng kỹ thuật của Công ty Thông tin Viễn thông Điện Lực (EVN Telecom).
Ngoài ra, không chỉ đẩy mạnh công tác nghiên cứu ứng dụng công nghệ và đầu tư chiều sâu, VTC đang tiếp tục ưu tiên nhiều hơn cho đầu tư xây dựng hạ tầng, thiết bị công nghệ mới. Với các dịch vụ nội dung đa dạng đang và sẽ cung cấp, nếu thiết lập được mạng CDN thì trong tương lai VTC sẽ chiếm ưu thế cả về cơ sở hạ tầng và về các dịch vụ nội dung, đem lại hiệu quả kinh tế to lớn. Như vậy việc triển khai mạng CDN cho VTC là hợp lý.
Trên thực tế nếu triển khai mạng CDN cho VTC ngoài những thuận lợi nói trên thì cũng sẽ có nhiều khó khăn ví dụ như VTC không có cơ sở hạ tầng mạng viễn thông sẵn có như VNPT, Vietel, FTP… Do đó, để thiết lập mạng CDN thì VTC phải xây dựng mạng lưới từ đầu. Xét về mặt kinh tế thì điều này đem lại rủi do cao. Giải pháp được đưa ra là hợp tác với các nhà sở hữu mạng viễn thông trong việc thiết lập mạng CDN để trở thành đồng sở hữu mạng. Sau đây sẽ nghiên cứu cách thiết lập mạng CDN đó.
3.2. CẤU TRÚC THIẾT BỊ YÊU CẦU
Phần cứng CDN gồm có các thiết bị chuyển mạch và các bộ định tuyến có chức năng kết nối mạng phân phối nội dung cơ bản. Có nhiều giải pháp CDN bao gồm các chuyển mạch lớp 4-7 hay các bộ định tuyến để định tuyến nội dung. Phần cứng CDN được phân loại theo tính năng và bao gồm các thiết bị CDN có khả năng phân phối nội dung tĩnh, các thiết bị CDN có khả năng phân phối luồng và kết nối mạng nội dung.
Hiện nay đã có nhiều nhà cung cấp giải pháp công nghệ cho CDN. Sau đây sẽ đưa ra một vài giải pháp của một số hãng được coi là tổng thể và qui mô.
3.2.1. Nortel Networks
3.2.1.1. Giải pháp xây dựng CDN của Nortel Networks
Nortel đưa ra toàn bộ dòng sản phẩm caching, quản lý nội dung, định tuyến theo yêu cầu, và chuyển mạch Web cho các CDN doanh nghiệp. Kết nối với các mạng IP hiện có, các giải pháp CDN hỗ trợ hoạt động ở mức cao và phương tiện streaming theo yêu cầu, cùng với các dịch vụ gia tăng giá trị khác như caching, quản lý nội dung thông minh